纳米材料喂食法改性蚕丝研究进展

蚕丝是一种具有优异力学性能、生物相容性和生物降解性的天然纤维,广泛应用于纺织、服装、生物医药、光电器件等领域。但蚕丝的力学性能与蜘蛛丝相比仍然存在不小的差距,并且易皱、泛黄、抗紫外和抗菌性能差,这些大大限制了蚕丝的进一步发展。目前常用的后整理、接枝等常规改性方法大都存在附着力差、影响蚕丝原有手感和光泽等缺点。相比于上述改性方法,纳米材料喂食法是一种高效、低成本、可大规模生产和绿色环保的蚕丝改性方法。综述了近年来纳米材料喂食法改性蚕丝的研究进展。     

喂食纳米银粒径显著影响家蚕蚕丝性能

蚕丝因其具有优异力学性能、生物相容性和生物降解性,近年来逐渐应用于组织工程、生物医用材料等领域。为了进一步改善蚕丝的性能、提高其应用价值,需要对天然蚕丝进行改性,增强其力学性能、抗菌性能、抗黄变性等。作为一种新型方法,添食育蚕法具有操作简单、无后续处理、可大规模生产、绿色环保的优点。近年来,该方法在喂食有机᳿料获得彩色蚕丝,以及喂食纳米材料获得性能增强蚕丝方面取得了一定的进展。     

石墨烯/蚕丝复合材料研究进展

为进一步提高蚕丝材料的附加值,扩大蚕丝材料的应用范围,将具有优异的光、电、热、力学性能的二维石墨烯材料与蚕丝材料相结合,得到具有导电、抗菌、抗紫线外等性能的石墨烯/ 蚕丝复合材料,以近些年来国内外的相关研究为基础,综述了石墨烯/ 蚕丝复合材料的最新研究进展。依据制备方法的不同,主要介绍了基于喂食法（石墨烯喂食、氧化石墨烯喂食、石墨烯复合材料喂食）的石墨烯/ 蚕丝复合材料和基于后整理法的石墨烯/ 蚕丝复合材料。根据蚕丝材料获得的功能,将基于后整理法的石墨烯/ 蚕丝复合材料细分为导电、抗菌、防紫外线、阻燃、电极材料。最后介绍了石墨烯/ 蚕丝复合材料研究领域存在的不足及其未来的研究方向。     

光学功能化蚕丝纤维的研究进展

探讨光学功能化蚕丝纤维的研究进展。分别介绍了喂食法、后修饰法、基因工程法所制备的光学功能化蚕丝纤维的优势特点、应用领域及存在的局限性。展望了光学功能化蚕丝纤维在生物成像、荧光示踪等方面的发展潜能。认为:蚕丝纤维具有优异的力学性能和高生物相容性,在生物医学领域中将扮演重要角色;光学功能化蚕丝纤维高效、绿色、便捷的生产与开发是未来的研究方向。     

石墨烯改性蚕丝的制备方法及其应用研究进展

为优化蚕丝纤维和石墨烯材料的相互结合作用并进一步增强和丰富蚕丝纤维的性能和用途,扩大其在纺织及生物医疗柔性可穿戴领域的应用,详细介绍了石墨烯及其衍生物材料通过内在改性法和外在改性法制备蚕丝材料的方法及应用,并对比分析了各种方法的优缺点,简要介绍了改性蚕丝材料中氧化石墨烯化学还原法和高温还原法的特点。阐述了在力学性能、导电性能、抗紫外线性能、抗菌性能、防污/防水性能等方面,石墨烯改性蚕丝的工作机制及研究进展。综述了石墨烯改性蚕丝材料的性能及其在智能传感器纺织品领域的应用现状,最后展望了石墨烯改性蚕丝材料的研究及发展方向,以期拓宽其应用。     

蚕丝作为生物模板合成无机纳米材料的进展

蚕丝作为一种重要的天然高分子材料,在生物、医学等领域有着重要的应用。随着对蚕丝研究的深入,人们发现丝蛋白具有精密、特殊的结构和规则的尺寸,利用丝蛋白的活性位点和自组装性能,可作为生物模板合成无机纳米材料。重点介绍了蚕丝作为生物模板合成无机纳米材料的进展。最后指出了蚕丝作为生物模板合成无机纳米材料存在的问题。     

功能性蚕丝纤维研究新进展

蚕丝纤维因其优异的穿着舒适性,出色的力学性能、生物相容性、生物可降解性及其对人体无毒无炎症的特点,逐渐在多学科交叉融合应用方面表现出巨大的潜力,但同时也因其存在光致发黄、老化、细菌引起的变形甚至降解、不能机洗、难打理等缺陷,急需实现技术创新,开发具有更广阔应用场景的高性能/多功能蚕丝纤维。本文系统总结了高性能/多功能蚕丝纤维制备新技术,包括基因编辑法、添食法、物理改性法、化学改性法,并指出其所存在的问题和面临的挑战。在此基础上,进一步探讨了高性能/多功能蚕丝纤维的未来发展方向,以期为我国桑蚕产业的转型升级提供理论支撑。     

蚕丝蛋白水凝胶的研究现状

通过介绍蚕丝蛋白水凝胶的制备方法、蚕丝蛋白水凝胶的凝胶成型机制、蚕丝蛋白水凝胶的改性处理、蚕丝蛋白水凝胶的力学性能以及蚕丝蛋白水凝胶的快速成型方法,并结合课题组对蚕丝蛋白水凝胶在三维生物打印方面的研究,较为系统地分析了各种蚕丝蛋白水凝胶制备方法的优劣和修饰改性的目的,并详细地阐明了蚕丝蛋白水凝胶的凝胶成型机制和快速凝胶成型方法,为进一步研制高质量的蚕丝蛋白水凝胶及其推动蚕丝蛋白水凝胶的产业化提供参考。     

蚕丝纤维及其制品改性的最新研究进展

蚕丝纤维及其制品经改性处理后,其阻燃性、吸湿性和抗皱性得到很大程度的改善,已引起人们的广泛关注。从蚕丝纤维及其制品在穿着、洗涤过程中存在易泛黄、不耐磨、难打理、染色牢度欠佳等问题出发,综述了物理改性、化学改性及其与纳米颗粒共混改性在蚕丝及其制品改性中的应用,总结了各类方法对蚕丝及其制品的改性效果。分析认为:由于采用单一的改性方法目前仍难以得到性能完美的丝绸制品,未来蚕丝纤维及其制品的改性发展方向仍以多种方法相结合改性为主。     

抗菌肽改性蚕丝蛋白膜的细胞相容性研究

通过化学改性的方法制备一种抗菌肽接枝蚕丝蛋白(丝素)膜,利用红外光谱、抗菌性能测试等手段对其结构和抗菌活性进行了分析,进一步研究了该改性蚕丝蛋白膜对小鼠成纤细胞L929的细胞相容性。结果表明,改性蚕丝蛋白膜具有水不溶性的β-折叠片层结构和良好的抗菌性能;小鼠成纤细胞在膜表面能正常黏附和生长,说明该改性蚕丝蛋白膜无显著细胞毒性。     

蚕丝织物微波多功能环保改性工艺

蚕丝织物由于其柔滑、舒适等特点非常受消费者青睐,但由于织物存在易起皱、滋生细菌等问题,需要对其进行功能整理,传统的热传导功能整理改性加热方法存在加热不均匀、加热时间较长等问题。文章提出采用环保、均匀和快速的微波加热方法将自制的整理剂壳聚糖胍盐对蚕丝织物进行功能整理改性,使其具有抗皱、抗菌和染色增深等效果,研究了最佳多功能改性整理工艺。实验结果显示采用微波加热方法将壳聚糖胍盐对蚕丝织物进行改性整理后,蚕丝织物不仅具有较好的抗皱性和抗菌性,还可以提高其染色性能。     

微波辐射对桑蚕丝结构和性能的影响分析

传统的蚕丝织物化学改性处理方法存在处理不均匀,环保和处理时间长等问题。文章提出采用均匀、快速和环保的微波改性方法处理蚕丝织物,研究了微波辐射时间和辐射功率对蚕丝织物化学结构、表面形态结构、微结构、断裂强力、断裂伸长率和白度等结构及性能的影响,揭示了不同的微波辐射条件与蚕丝织物结构和性能之间的变化规律。试验结果显示:蚕丝织物经微波改性处理后,断裂强力和断裂伸长率提高,白度轻微下降,化学结构没有显著改变,结晶度有所提高,蚕丝纤维的表面形态结构经微波长时间辐射后略变粗糙。     

丝网印刷还原氧化石墨烯改性蚕丝织物的导电与电热性能

为探究组织结构与丝网印刷次数对蚕丝织物导电性、耐水洗性以及电热性能的影响,设计缎纹组织、斜纹组织、重纬组织3种结构,通过丝网印刷工艺制备氧化石墨烯(GO)改性蚕丝织物,经过原位还原制得还原氧化石墨烯(RGO)改性导电蚕丝织物。借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪对RGO改性蚕丝织物进行表观形态观察与晶体结构表征,分析了RGO改性蚕丝织物的导电性、耐水洗性和电热性能。结果表明：随着丝网印刷次数的增加,织物的电阻率逐渐减小;相同丝网印刷次数下电阻率最小的为RGO改性重纬蚕丝织物,经9次水洗后,丝网印刷5次所得RGO改性缎纹、斜纹、重纬蚕丝织物的电阻率分别增大了0.710、0.472、0.308 kΩ·cm;相比RGO改性斜纹和重纬蚕丝织物,RGO改性缎纹蚕丝织物具有较好的电热性能,在0.025 A的恒定电流下以10℃/s的升温速率达到96℃的饱和温度。通过丝网印刷工艺制备的RGO改性蚕丝织物在智能可穿戴纺织品领域具有良好应用潜力。     

丝纤维变性及其产品开发(1)

结合蚕丝纤维的结构、组成和性能特点,分析了蚕丝纤维改性的目标、方法途径和发展方向,阐述了复合缫生丝、蚕丝/氨纶包覆弹力丝、粗纤蓬松丝等改性蚕丝及其丝绸新产品设计开发的发展状况,介绍了真丝织物增重、抗皱、抗菌消臭等功能化改性新技术,认为蚕丝改性的研究方向应主要集中在蚕丝原有品质的强化与缺陷补正、多重纤维品质的组合与大众化、蛋白质分子设计基因重组综合技术与蚕丝全新功能的实现等方面。     

纳米材料改性水泥的抗折强度时间效应特性

为了研究纳米材料对水泥力学性能的改性效果,对三种纳米材料改性水泥的抗折强度进行了讨论。提出了"抗折强度提高百分比"和"抗折强度比"的概念。数据分析表明,纳米材料能够有效提高水泥的抗折强度,其该抗折强度有明显的时间效应。     

丝纤维变性生及其产品开发(1)

结合蚕丝纤维的结构、组成和性能特点,分析了蚕丝纤维改性的目标、方法途径和发展方向,阐述了复合缫生丝、蚕丝/氨纶包覆弹力丝、粗纤蓬松丝等改性蚕丝及其丝绸新产品设计开发的发展状况,介绍了真丝织物增重、抗皱、抗菌消臭等功能化改性新技术,认为蚕丝改性的研究方向应主要集中在蚕丝原有品质的强化与缺陷补正、多重纤维品质的组合与大众化、蛋白质分子设计基因重组综合技术与蚕丝全新功能的实现等方面.     

蚕丝的甲基丙烯腈接枝聚合

接枝聚合作为蚕丝的改性方法之一,常用的有苯乙烯、异丁烯酸羟乙酯(HEM)、甲基丙烯酰胺(MAA)等加工方法。其中,由于MAA的酰胺结构与蚕丝相似,与蚕丝的相容性高,且亲水性高,加工难度小而成为当前蚕丝加工的主流。但MAA接枝加工除了增加重量、容积外,没有更具特色的改性效果,在积极地寻求丝的功能化方面存在着美中不足之处。 本研究以MAA的单体的原料甲基丙烯腈(MAN)进行蚕丝的接枝聚合,研究其接枝聚合性及把腈基引入丝中的改性效果。由于MAN沸点高,故采用液态聚合法。     

文摘天地

041743特殊热处理对蚕丝丝素结构及其性能的影响/周岚等/浙江工程学院学报,2004,No.2,81～85应用X衍射分析、贝克线法、单纱强力测试和水洗色牢度测试等手段,研究以温度、张力、助剂等为主要工艺因素的特殊热处理对蚕丝丝素结构和性能的影响,以寻求对蚕丝丝素进行改性的新途径。结果表明:湿热条件下,张力作用能增加蚕丝纤维的取向度和结晶度,从而提高蚕丝的断裂强度和耐洗色牢度。润湿保护剂对蚕丝纤维有良好的润湿膨化作用和一定的高温保护作用,有助于上述处理效果的提高。041744 蜘蛛丝的力学性能及其应用取向/黄献聪等/纺织导报,2004,…     

新型蚕丝材料的纤维取向结构

采用X射线衍射分析法、双折射法、声速模量法等测试方法 ,研究了新型蚕丝材料与普通生丝的取向结构 ,探索了蚕丝纤维取向结构差异对其力学性能的影响 ,为研制开发优质蚕丝材料奠定理论基础。     

不同脱胶方法对蚕丝性能的影响分析

采用碳酸钠、中性皂、酒石酸、2709碱性蛋白酶和高温高压水脱胶法对蚕丝分别进行脱胶处理,对比分析了不同方法处理后蚕丝的脱胶率、力学性能、白度、红外光谱曲线以及染色性能。结果表明:蚕丝经不同脱胶方法脱胶一次后,丝胶蛋白即可基本去除,脱胶率保持在23%-24%;蚕丝的断裂强度、断裂伸长率、断裂功经不同脱胶方法脱胶后均有一定程度的下降,高温高压水脱胶对蚕丝的力学性能影响最大;不同脱胶方法后蚕丝白度均有不同程度的改善,酶脱胶后的蚕丝白度提高最多;红外光谱曲线显示,各脱胶方法对蚕丝主体结构不会产生较大影响;染色性能方面,在用醋酸调节的弱酸性条件下,脱胶蚕丝得色较深,且经酒石酸脱胶后蚕丝纱线的染料上染率明显优于其他脱胶方法。